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绪论1简述现代化工生产的特点。现代化学工业（与传统的化学工业相比）一般具有以下四个特点：（1）生产物料大多属于有害危险物质：化工生产过程中使用的原料、半成品、成品种类繁多，满足了现代社会多样化的需求，但其中约70%是易燃、易爆、有毒、有腐蚀的化学危险品。（2）生产工艺参数苛刻：现代化工广泛采用高温、高压、深冷、真空等工艺参数，显著提高了单机效率，缩短了产品生产周期，使化工生产获得更佳经济效益。（3）生产规模大型化：近40年化工产品生产装置规模大型化发展迅速。例如：合成氨装置、乙烯生产装置、炼油装置等。（4）生产过程连续化、自动化：化工生产从人工操作、间歇生产转变为高度自动化、连续化生产，极大地提高了劳动生产率。现代化工这些特点存在着负面效应：化工生产过程处处存在危险因素、事故隐患，一旦失去控制，就会转化为事故。而这些事故往往是燃烧、爆炸、毒害、污染等多种危害同时发生，会对人身、财产和环境造成巨大的破坏。因此化学工业较其它工业生产部门对人员和环境的安全具有更大的危险性。2简述典型化工污染的危害，世界八大公害事件的成因。环境污染作为一个重大的社会问题，是从产业革命时期开始的。随着科技和经济快速发展，化学工业的崛起，工业分布过分集中、城市人口过分密集，环境污染由局部逐步扩大到区域，由单一的大气污染扩大到大气、水体、土壤和食品等方面的污染，酿成世界八大公害事件。①比利时马斯河谷烟雾事件。成因：（1）该河谷地区集中的炼焦炼酸工厂排出大量污染物；（2）当时该区笼罩着不易扩散的浓雾。②美国多诺拉镇烟雾事件。成因：该镇大型钢铁、硫酸厂排放大气污染物。③美国洛杉矶光化学烟雾事件。成因：汽车尾气和工业废气在强紫外光照射下形成剧毒烟雾。④日本水俁事件。成因：工厂排放汞废水污染海域⑤日本四日市哮喘事件。成因：石油工业排放大量SO2和粉尘。⑥日本富士山骨痛病事件事件。成因：工厂排放含镉废水污染水源。⑦日本米糠油事件。成因：生产过程中混入多氯联苯，造成食物油污染⑧英国伦敦烟雾事件。成因：（1）工业和取暖燃煤，排放大量烟尘；（2）逆温现象和高压系统。3简述化工污染物按形态和性质的分类。按形态可分为：废水、废气及废渣。按性质可分为：无机化工污染和有机化工污染；4简述化工污染物的主要来源。化工生产的原料、半成品及产品；化工生产过程中排放出的废弃物。第一章化工废水处理技术1简述化工废水污染的特点。有毒害性生化需氧量（BOD)和化学需氧量（COD）均较高pH超标营养化物质多废水温度较高恢复比较困难2简述化工废水处理的8个主要水污染指标及其定义。①生化需氧量（BOD）表示在有饱和氧条件下，好氧微生物在20℃,经一定天数降解每升水中有机物所消耗的游离氧的量。单位mg/L②化学需氧量（COD）：表示用强氧化剂把有机物氧化为H2O和CO2所消耗的相当氧量，单位mg/L。③总需氧量（TOD）：当有机物完全被燃烧氧化时，C、H、N、S分别被氧化为CO2、H2O、NO、SO2时所消耗的氧量，单位mg/L。比BOD、COD更接近于实际需氧量。④总有机碳（TOC）：表示水中有机污染物的总含碳量，以碳量表示，单位mg/L。⑤悬浮物（SS）：水样过滤后，滤膜或滤纸上截留下来的物质，单位为mg/L。⑥pH：表示污水的酸碱性。⑦大肠杆菌数：指每升水中所含大肠杆菌的数目，单位为个/L。3化工废水四种主要处理方法的作用原理。（1）物理处理法：通过物理作用，分离回收废水中的悬浮污染物的废水处理法。可细分为重力分离法、离心分离法等。（2）化学处理法：通过化学反应去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物质或将其转化为无害物质的废水处理法。（3）物理化学法：运用物理和化学的综合作用使污水得到净化处理的方法。使用前一般均需对废水进行预处理。（4）生物处理法：通过微生物的新陈代谢作用，使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机污染物转化稳定、无害物质的废水处理方法。4化工废水处理的一般原则。废水中污染物复杂多样，通常需要多种方法联合使用才能达到排放标准。处理的主要原则：首先从清洁生产的角度出发，改革生产工艺和设备，减少污染物，防止废水外排，进行综合利用和回收。必须外排的废水，其处理方法随水质和要求而异。按处理深度可分为一级处理、二级处理、三级处理。5混凝沉淀法处理化工废水的作用原理。在废水中投入为电解质的混凝剂，在废水里形成胶团，与废水中的胶体物质发生电中和，形成绒粒沉降。可以去除废水中的粒径为10-3-10-6mm的细小悬浮颗粒，还能够去除色度、油分、微生物、氮和磷等富营养物质、重金属以及有机物等。6浮选法清除废水污染物的原理。浮选法主要是根据表面张力的作用原理，使污水中固体污染物粘附在小气泡上。当空气通入废水中时，废水中的细小颗粒物共同组成3相体系。细小颗粒粘附到气泡上时，使气泡界面发生变化，引起界面能的变化。亲水性颗粒（接触角θ90∘）易被水润湿，水对它较大的吸附力，气泡不易把水推开而代之，这种颗粒不易粘附于气泡上而除去。而疏水性颗粒（θ90∘）则容易附着于气泡而被除去。分离亲水性颗粒必须投加合适的浮选剂。7简述生化法处理化工废水时对水质的要求。废水中BOD5/COD比值大于0.3，可采用生化处理法。（1）pH:pH不能有突然变动，否则微生物活力受到抑制，甚至死亡。对好氧生物：pH6-9之间；厌氧生物pH6.5-8。（2）温度:温度过高时微生物会死亡，温度过低时，微生物的新陈代谢缓慢、活力受抑制。应在20-35℃之间。（3）水中的营养物及其毒物:微生物的生长繁殖需要碳源、氮源、无机盐类等。需向水中投加缺少的营养物质，并保持一定数量比例。对废水中的有毒物质应在最高允许浓度下，微生物驯化后，可适当提高。8简述活性污泥法处理废水的过程。（1）吸附阶段：与活性污泥接触后的很短时间内水中有机物（BOD）迅速降低，主要由吸附作用引起。此后，下降速度迅速减缓。（2）氧化阶段：有氧的条件下，微生物将吸附的有机物一部分氧化分解获取能量，一部分则合成新的细胞。这一阶段比吸附阶段慢得多。（3）絮凝体形成与凝聚沉淀阶段：氧化阶段合成的菌体有机体絮凝形成絮凝体，通过重力沉淀从水中分离出来，使水得到净化。9简述废水厌氧生化处理法的基本原理。指在无分子氧的条件下通过厌氧微生物（或兼氧微生物）的作用，将废水中的有机物分解转化为甲烷和二氧化碳的过程，所以又称厌氧消化。厌氧生物处理实际上是一个复杂的微生物化学过程。第二章化工废气处理技术1简述化工废气的特点。1）易燃易爆气体较多这类气体有氢气、一氧化碳及酮、醛等有机可燃物，排放量大时，可能引起火灾、爆炸事故。2）含有毒或腐蚀性气体化工生产排出的这类气体很多，如二氧化碳、氮氧化物、及多种有机物。这些气体直接损害人体健康，腐蚀设备、建筑物的表面，还会形成酸雨污染地表和水域。3）浮游粒子种类多，危害大化工生产排出的浮游粒子包括粉尘、烟气和酸雾等吸附性强，和有害气体共存时对人体危害更严重。2简述空气污染物的分类及其基本处理方法其一，是颗粒污染物，如粉尘、烟尘、雾滴和尘雾等颗粒污染物；其二，是气态污染物，如SO2，NOx、CO有机废气等，主要以分子状态存在于废气中。前者可利用其质量较大的特点，通过外力的作用将其分离出来，称为除尘；后者则要利用污染物的物理性质和化学性质，通过采用冷凝、吸收、吸附、燃烧、催化转化等方法进行处理。3化工废气处理的4种主要除尘器及其优缺点。机械式除尘器，优点：结构简单造价便宜、体积小且操作维修方便、压力损失和动力消耗小、可回收干粉尘。缺点：除尘效率低，只适合于多级除尘的预除尘。过滤式除尘器，优点：结构简单、过滤能力不受灰尘比电阻影响、能够净化易燃易爆含尘气体、维修方便、耐高温腐蚀、效率高。缺点：滤层易堵塞。湿式除尘器，优点：结构简单占地小、不易堵；可处理易燃、易粘着、易潮解的粉尘和高温气体。缺点：压损大，操作费高。静电除尘器，优点：可除一微米以下细粉尘，除尘效率高；压损小、处理烟气量大、可连续、可用于高温高压高湿场合。缺点：设备庞大，需要高压变电整流设备，投资高；制造安装管理水平要求高；效率受粉尘浓度和比阻影响。4简述气态污染物的一般处理技术。吸收法：采用适当的液体作为吸收剂，使废气中的有害物质与之接触后被吸收，得到净化。吸附法：使废气中有害物质与大表面且多孔性固体物质接触后，被吸附在固体表面上而被分离。催化转化法：废气中的有害组分在催化剂催化下发生化学反应并转化为无害物或易于去除的物质。燃烧净化法：使含有可燃有害组分的混合气体进行氧化燃烧或高温分解，转化为无害物质。冷凝法：低温或高压下，使易于凝结的有害气体或蒸汽态污染物冷凝成液体并从废气中分离出来。5工业上二氧化硫废气的治理技术。1）氨法：用氨水作吸收剂吸收废气中的SO2，由于氨易挥发，实际上是用氨水与SO2反应后生成的亚硫酸铵水溶液作为吸收SO2的吸附剂。2）钠碱法：用氢氧化钠或碳酸钠的水溶液作为开始吸收剂，与SO2反应生成的Na2SO3继续吸收SO23）钙碱法：用石灰石、生石灰或消石灰的乳浊液为吸收剂吸收烟气中SO2的方法，对吸收液氧化可副产石膏。6工业上氮氧化物废气的治理技术。吸收法：NOx被碱液（NaOH、氨水、NaCO3）吸收后生成硝酸盐和亚硝酸盐等有用副产品；硝酸尾气中NOx被漂白的稀硝酸回收用于制硝酸。吸附法：活性炭：低浓度NOx经活性炭吸附并脱吸后得到回收，但高温活性炭易燃烧。沸石分子筛：H2O和NO2极性分子被沸石分子筛吸附后反应生成NO，NO→NO2→NO循环后NOx可被除去。催化还原法：用还原剂在催化剂的作用下将废气中的NOx还原为无害的N2和H2O的方法。第三章化工废渣处理技术1简述化工废渣的特点。①产生和排放量大：化工固体废弃物生产量和排放量约占全国的6.1%和7.2%(1985年），句各工业行业前列。②危险废弃物种类多，毒害害物质含量高：化工废弃物大多具有的剧毒性、反应性、腐蚀性，对人体健康和环境有危害。③对土壤有污染：存放和填埋需要大量场地，自然风化下流散会造成土壤和农作物污染且难恢复。④对水域有污染：废渣经地下水、雨水、风、人为等扩散从而污染水域。⑤对大气有污染：堆放过程中，有机物和水在一定温度下分解为有毒气体从而污染大气。⑥废弃物再资源化可能性大：废弃物中有相当一部分是未反应的原料或和反应副产物，在其他生产中是宝贵的资源。2简述化工废渣的防治对策。无害化：通过工程处理，从而不损害人体健康，不污染自然环境。减量化：通过适宜的手段，减少和减小固体废物的数量和容积，一方面处理利用，一方面减少产生。资源化：通过回收、加工等途径从固体废物中回收有用的物质和能源，成为再生资源。3简述废渣预处理技术。1．压实：用物理方法(压实器)减少松散状态废渣的体积，提高其聚集程度，以便于运输、利用和最终处置。2．破碎：用机械方法将废弃物破碎，减小颗粒尺寸，使之适合于进一步加工或再处理。3．分选：依据各种废弃物物理性能（如重力、密度）的不同进行分拣处理的过程。4．固化技术：将废弃物通过物理或化学方法，固定或包含在坚固固体中，以降低消除有害成分的逸出。4简述化工废渣处理的方法及特点。①卫生填埋法，特点：属减量化、无害化处理中最经济的方法。可以是永久性或暂时性的处理。②焚烧法，特点：放热，产物主要是二氧化碳和水③热解法：使不稳定的有机物在无氧或缺氧条件下受热分解。特点：吸热过程，产物主要为低分子可燃化合物、焦炭、炭黑。④微生物分解法：利用微生物分解处理固体废物的技术（如堆化肥），无害化且经济实用。⑤转化利用法，通过新的工艺方法转化废渣，属资源化利用范围，应优先考虑使用。5硫铁矿炉渣回收有色金属原理。氯化焙烧法：矿渣与氯化剂(CaCl2、NaCl)在600℃的固相中进行氯化反应，有色金属转化成可溶于水和酸的氯化物及硫酸盐留在烧成物料中，经浸渍、过滤之分离。溶液回收有色金属，渣经烧结后用于高炉炼铁。氯化挥发法：将矿渣造球，在最高温度1250℃下与氯化剂反应，收集炉气中挥发的色金属氯化物回收金属。排出的渣可直接用于高炉炼铁。第四章化工清洁生产概要1简述化工清洁生产的主要内容。(1)生产清洁的产品:产品应节